最新版基于多目标管理的城市轨道交通的项目施工组织设计的编制.docx

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最新版基于多目标管理的城市轨道交通的项目施工组织设计的编制

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石家庄铁道大学毕业论文

基于多目标控制的城市轨道交通建设项目施工组织编制

Basedonmultiobjectivecontrolofcityrailtransitconstructionprojectsinthepreparationofconstructionorganizationdesign

2012届经济管理学院

专业工程管理

学生姓名罗根茂

指导教师马涛

完成日期2012年05月27日

毕业设计（论文）成绩单

学生姓名

罗根茂

学号

班级

经0802-2

专业

工程管理

毕业设计（论文）题目

基于多目标控制的城市轨道交通建设项目施工组织编制

指导教师姓名

马涛

指导教师职称

讲师

评定成绩

指导教师

得分

评阅人

得分

答辩小组组长

得分

成绩：

院长（主任）签字：

年月日

毕业设计（论文）任务书

题　目

基于多目标控制的轨道交通建设项目施工组织编制研究

学生姓名

罗根茂

学号

班级

经0802-2

专业

工程管理

承担指导任务单位

管理科学与工程系

导师

姓名

马涛

导师

职称

讲师

（一）毕业设计（论文）计划研究内容

1、城市轨道交通施工组织编制的特点

2、多目标控制的相关理论

3、把多目标控制理论应用到城市轨道交通建设项目施工组织编制当中，实现项目建设的整体最优。

4、研究结论和展望

（二）基本要求

1.分析建设项目目标管理的现状和相关理论和多目标控制的相关理论，然后把多目标控制理论应用到建设项目施工组织编制当中，最后得出一套施工组织设计的编制方法。

2．论文所附参考文献在正文中必须按索引顺序明确标注，严禁抄袭。

（三）应收集的资料及参考文献

1．我国多目标控制的相关理论应用情况。

2．施工组织设计编制方法方面的相关论文；

（四）进度安排

第1周——第6周明确方向，搜集资料

第7周——第9周开题报告，外文翻译

第10周——第14周教师指导，撰写论文

第15周——第17周符合审查，答辩评定

教研室主任签字

时　间

　　年　月日

毕业设计（论文）开题报告

题　目

基于多目标控制的城市轨道交通建设项目施工组织编制

学生姓名

罗根茂

学号

班级

经0802-2

专业

工程管理

一、研究背景及意义

（一）选题背景

施工组织设计是规划、指导轨道交通建设项目工程施工前、施工准备及施工全过程的全局性技术经济文件。

它是根据轨道交通工程建设单位和承包单位的需要编制的技术经济文件；它也是全局性的、指导及监督承包全过程的文件；它还是项目施工管理依据，项目工程决策的依据。

虽然施工组织设计作用十分突出，但现如今却存在着施工组织设计编制“越多越好”、“越细越好”的现象，投标单位互相攀比，在装订上越搞越精、越搞越厚，然而在实际编制方面却缺乏针对性、指导性，内容基本相同、大众化，多为抄袭规范、教程的条文，层次不清，逻辑不强，工程的重点难点不突出。

（二）选题意义

城市快速轨道交通是一种快速、安全、能耗低、污染少的绿色交通方式，现在受到越来越多的大、中城市的青睐。

随着城市轨道交通建设项目的发展，项目越来越多，而其施工组织设计的编制却存在如上诸多的问题，有必要对施工组织设计的编制过程、编制方法进行研究。

通过本论文的研究，通过将多目标控制理论应用到城市轨道交通建设项目的施工组织设计的编制过程中，通过建立相应的模型，解决施工组织设计编制过程中普遍存在的，工期、质量、成本、安全和环境保护间相互取舍的问题，实现项目建设的整体最优。

从而，从根本上解决当前施工组织设计存在的缺乏针对性、指导性，内容大众化的问题，提高项目施工组织设计的实用性。

二、国内外研究现状

多目标决策方法是从20世纪70年代中期发展起来的一种决策分析方法，它是在系统规划、设计、制造等阶段为解决当前或未来可能发生的问题，在若干可选的方案中选择和决定最佳方案的一种分析过程。

在社会经济系统的研究控制过程中，我们所面临的系统决策问题常常是多目标的，各目标之间存在着相互竞争和矛盾，这使得决策问题常常是多目标的，这就需要应用多目标决策的理论和方法。

目前多目标决策方法已经广泛地应用于资源利用、能源、环境、经济管理等领域。

然而目前城市轨道交通建设项目的研究控制工作，主要为在成本、质量、进度、安全以及环境保护等方面的单目标控制研究，基于多目标控制的研究却少之又少，几乎为零。

三、论文写作的目标

通过本次研究，运用多目标管理的理论方法，建立相应的模型，通过计算分析确立一套能使成本、质量、进度、安全以及环境保护等多个目标达到均衡的城市轨道交通的施工组织设计的编制的方法。

四、论文的基本内容

第1章绪论

1.1选题背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要研究方法及思路

第2章城市轨道交通建设项目施工组织中目标控制现状

2.1城市轨道交通建设项目的项目特点

2.2城市轨道交通建设项目的施工特点

2.3城市轨道交通建设项目施工组织中目标控制的现状

第3章多目标相关理论及基本知识

3.1多目标决策的概念和特点

3.2多目标问题的理论基础

3.3向量优化理论

3.4效用理论

第4章多目标理论在城市轨道交通施工组织设计施工方案的确定中的应用

4.1多目标管理模型的确定

4.2施工方案确定的方法

4.3施工组织其他内容的确定

第5章总结

研究结论

五、论文的研究方法

本论文属于专题研究类论文，主要通过阅读相应的文献资料，分析研究相应的理论方法，建立模型，计算研究得出最优方案。

六、实施进度计划

第7周修改开题报告及研究大纲

第8周翻译英文资料

第9周模型先期计算

第10-11周撰写初稿

第12周论文中期检查

第13周论文初稿修改

第14周论文二次修改

第15周论文三次修改

第16周准备答辩

七、参考文献

[1]方国华，黄显峰.多目标决策理论、方法及其应用（第1版）[M].北京:

科学出版社，2011

[2]杨自厚，许宝栋，董颖.多目标决策方法[M].沈阳：

东北大学出版社，2006.

[3]张冰，于景臣.城市轨道交通工程施工组织设计与概预算（第二版）[M].北京：

中国铁道出版社，2010.

[4]中国建筑业协会筑龙网.施工组织设计范例50篇[Z].北京：

中国建筑工业出版社，2004.

[5]王洪亮.模糊多准则决策方法在工程项目决策阶段造价控制中的应用[J].科技风，2010，

（11）

[6]陈锦平.如何编制建筑工程施工组织设计[J].内蒙古科技与经济，2008，（21）：

138

[7]杨爱民，谭伟，王秀杰.浅谈施工组织设计的作用与编制内容[J].建筑与预算，2011，（4）：

27～28

[8]吴东华，夏洪山.基于多目标模糊线性规划求解方法的飞机排班问题研究[J].计算机科学，

39

（1）:

234～238

[9]王念.城市滨海景观规划中多目标满足的方法研究——以南昌市秋水广场和赣江市民公园为例[J].科技广场，2011，（5）：

175～178

[10]黄秋梅.质量计划与施工组织设计关系探讨[J].自然科学学科研究，2011，（8）：

108

[11]侯文静，马文杰，摆玉龙.带交通约束的多目标优化混合算法[J].计算机工程，37（6）：

198～199

[12]郎明明.浅谈如何编好施工组织设计[J].赤峰学院学报，3

（2）：

114～116

[13]张云泉.城市轨道交通特征分析[J].1996（6）：

40～43

[14]CristiánE.Cortés,DorisSáez,FreddyMilla,AlfredoNúñez,MarcelaRiquelme.Hybridpredictivecontrolforreal-timeoptimizationofpublictransportsystems’operationsbasedonevolutionarymulti-objectiveoptimization[J].TransportationResearchPartC18（2010）：

757–769

[15]Tien-FuLiang.Fuzzymulti-objectiveprojectmanagementdecisionsusingtwo-phasefuzzygoalprogrammingapproach[J].Computers&IndustrialEngineering57（2009）：

1407～1416

[16]CarstenW.Scherer.Anefficientsolutiontomulti-objectivecontrolproblemswithLMIobjectives[J].Systems&ControlLetters40（2000）：

43～57

指导教师签字

时间

　　年　月日

摘要

随着城市化进程的加快，城市人口和机动车的快速增加已大大超过城市交通基础设施的承受能力，交通状况严重恶化。

轨道交通建设项目具有运量大、速度快、污染少、环境保护好、占地面积小、安全和可靠性强等特点，有效的缓解了这一压力，因此越来越多的城市开始轨道交通项目的建设。

但是作为高成本、高技术要求，高风险控制的建设项目，城市轨道交通缺少各个控制目标间寻求平衡的有力指导。

本文通过研究分析城市轨道交通建设项目的项目、施工特点以及当前城市轨道交通建设项目施工组织中存在的问题，决定采用以多目标决策理论为基础，以成本、进度、质量、安全、环境保护5个属性为研究对象的多属性求解模型。

通过模型进行分析研究、方案比选，从而确定各个目标间的均衡控制，获取最大收益的最佳施工方案，进而按照选定的施工方案组织编制详尽施工组织设计，最终达到指导施工的目的。

关键词：

城市轨道交通，多目标控制，施工组织设计

Abstract

Asthecitychangesacourseaccelerate,citypopulationandtherapidincreaseofmotorvehicleshasgreatlyexceededthecitytransportationinfrastructurecapacity,trafficconditionworsens.Railtrafficconstructionprojecthaslargecapacity,fastspeed,lesspollution,goodenvironmentalprotection,smalloccupationarea,safetyandreliability,effectivelyalleviatethepressure,thusincreasingthecitybeginstoorbittrafficprojectconstruction.Butashighcost,hightechnicalrequirements,highriskcontrolinconstructionprojects,citytracktrafficlackofeachcontroltargettofindabalancebetweenpowerfulguidance.Thisarticlethroughstudiesanalysisofurbanrailtransitconstructionproject,theconstructioncharacteristicsandthecurrenturbanrailtransitconstructionprojectconstructionorganization,theproblemsinthedecisiontomulti-objectivedecisiontheoryasafoundation,andthecost,schedule,quality,safety,andenvironmentalprotectionfiveattributesastheresearchobjectattributesolutionmodel.Throughthemodelanalysisresearch,planthantheelection,soastodetermineeachtargetofbetweenthebalancecontrol,tomaximizetherevenueofthebestconstructionplan,thenaccordingtotheselectedconstructionplandevelopdetailedtheconstructionorganizationdesign,andfinallyreachthepurposeofguidetheconstruction.

KeyWords：

Citytracktraffic,Multiobjectivecontrol,Constructionorganizationdesign

第1章绪论1

1.1选题的背景和意义1

1.1.1选题的背景1

1.1.2选题的意义2

1.2国内外研究现状2

1.3研究方法和思路3

第2章城市轨道交通建设项目施工组织中目标控制现状4

2.1城市轨道交通建设项目的项目特点4

2.2城市轨道交通建设项目的施工特点4

2.3城市轨道交通建设项目施工组织中目标控制的现状5

第3章多目标管理基本理论6

3.1多目标管理理论的基本概念6

3.2多目标问题的理论基础7

3.2.1多目标决策过程7

3.2.2多目标问题的理论基础7

3.2.3多目标决策问题的关键要素8

3.3向量优化理论9

3.3.1非劣解和非劣解集9

3.3.2最佳均衡解9

3.3.3非劣性的Kuhn-Tucker条件10

3.4效用理论11

3.4.1序关系和偏好序12

3.4.2期望效用理论12

第4章多目标理论在城市轨道交通施工组织设计施工方案的确定中的应用14

4.1多目标管理模型的确定14

4.1.1非劣解求解技术14

4.1.2多属性求解模型的选用14

4.1.3多属性问题求解方法17

4.2施工方案确定的方法18

4.3施工组织其他内容的确定19

第5章结论22

参考文献23

致谢24

附录25

第1章绪论

1.1选题的背景和意义

1.1.1选题的背景

随着城市化进程的加快，城市人口和机动车的快速增加已大大超过城市交通基础设施的承受能力，交通状况严重恶化。

城市交通问题已经严重影响城市功能的发挥和城市的可持续发展。

轨道交通以其运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点成为解决城市交通问题的首选方案，因此其发展前景巨大，建设市场广阔。

但由于我国城市轨道交通建设起步较晚，有些单位对城市轨道交通的概念、性质和特点，理解存在一定的偏差，有必要对其施工、组织进行一定的规范、引导。

施工组织设计是针对建筑施工过程的复杂性，用系统的思想并遵循技术经济规律，对拟建工程的各阶段、各环节以及所需要的各种资源进行统筹安排的技术经济文件。

它努力使复杂的生产过程，通过科学、经济、合理的规划安排，达到建设项目能够持续、均衡、协调地进行施工，满足建设项目对工期、质量及投资方面的各项要求。

它是对整个施工活动的总设计，是建筑项目管理的灵魂。

施工组织设计，不仅对施工单位的施工活动有约束指导作用，同时对建设单位、监理单位的工作也有一定的指导作用。

它在每项建设工程中都具有中重要的规划作用、组织作用和指导作用，具体表现在：

（1）施工组织设计是施工准备工作的一项重要内容，同时又是指导各项施工准备工作的依据。

（2）施工组织设计可体现实现基本建设计划和设计的要求，进一步验证设计方案的合理性和可行性。

（3）施工组织设计为拟建工程所确定的施工方案、施工进度等，是指导开展紧凑、有秩序施工活动的技术依据。

（4）施工组织设计所提出的各项资源需要量计划，直接为物资供应工作提供数据。

（5）施工组织设计对现场所作的规划与布置，为现场的文明施工创造了条件，并为现场平面管理提供了依据。

（6）施工组织设计对施工企业的施工计划起决定和控制性的作用。

（7）施工组织设计是统筹安排施工企业生产的投入与产出过程的关键和依据。

（8）通过编制施工组织设计，可充分考虑施工中可能遇到的困难与障碍，主动调整施工中的薄弱环节，事先予以解决或排除，从而提高了施工的预见性，减少了盲目性，使管理者和生产者做到心中有数，为实现建设目标提供了技术保证。

科学的施工组织设计，将使建筑施工活动的程序不断优化、工作协调和谐，提高工作效率，达到缩短工期、提高质量、降低成本的总体效果。

虽然科学合理的施工组织设计作用突出，效果明显，但由于规范及范本对施工组织设计的编制只是建议书类型，而业主在招投标过程中对编写施工组织设计的格式要求又不尽相同，再加上编制施工组织设计人员的水平参差不齐，使得施工组织设计在格式和内容上、深度和广度上千姿百态、极其混乱，主要表现在时效性差、针对性差、指导性差、先进性差等方面，严重制约了施工组织设计作用的发挥。

城市轨道交通建设项目，又是一个比较新的建设体系，其要求结构坚固、稳定、耐久、安全，外观达到城市景观要求，内实外美，而施工地点一般是在市区，人口密集、地面附着物多，施工受限制多，要求严格，对于如何编制一本好的施工组织设计的需求更是强烈。

1.1.2选题的意义

城市快速轨道交通是一种快速、安全、能耗低、污染少的绿色交通方式，现在受到越来越多的大、中城市的青睐。

随着城市轨道交通建设项目的发展，项目越来越多，而其施工组织设计的编制却存在如上诸多的问题，有必要对施工组织设计的编制过程、编制方法进行研究。

通过本论文的研究，通过将多目标控制理论应用到城市轨道交通建设项目的施工组织设计的编制过程中，建立相应的模型，在按照各个项目的具体情况赋予不同的权重，解决城市轨道交通施工组织设计编制过程中普遍存在的，工期、质量、成本、安全和环境保护间相互取舍的问题，实现项目建设的整体最优。

从而，从根本上解决当前施工组织设计存在的缺乏针对性、指导性，内容大众化的问题，提高项目施工组织设计的实用性。

1.2国内外研究现状

当前我国对城市轨道交通建设项目的施工组织设计的编制方面的研究主要集中在规范化、提高人员素质等内涵丰富、涉及面广的基本问题方面，如施工组织设计的编制要分投标方案的编制和实施方案的编制；施工组织设计的编制内容主要包括：

工程概况、施工总平面部署、技术规范及检验标准、施工顺序及主要工序的施工方法、施工质量、施工安全劳保措施、施工进度计划、人材机需用量计划、大型临时工程的设置计划等方面。

基本上为编制规范以及针对成本控制、质量控制、进度控制、安全控制、环境保护等单方面、单目标的控制研究，然而针对于如何平衡各个目标之间的关系，以期达到配置最优，最合理的研究却十分稀少。

多目标决策方法是从20世纪70年代中期发展起来的一种决策分析方法，它是在系统规划、设计、制造等阶段为解决当前或未来可能发生的问题，在若干可选的方案中选择和决定最佳方案的一种分析过程。

在社会经济系统的研究控制过程中，我们所面临的系统决策问题常常是多目标的，各目标之间存在着相互竞争和矛盾，这使得决策问题常常是多目标的，这就需要应用多目标决策的理论和方法。

目前多目标决策方法已经广泛地应用于资源利用、能源、环境、经济管理等领域。

1.3研究方法和思路

本论文属于专题研究类论文，主要通过阅读当前有关城市轨道交通施工组织设计的编制过程中存在的问题，以及相应解决方案的研究成果，通过多目标管理理论建立模型，计算研究得出最优方案。

逻辑框架图如图：

1-1

图1-1

第2章城市轨道交通建设项目施工组织中目标控制现状

2.1城市轨道交通建设项目的项目特点

谈及城市轨道交通建设项目的特点，相信绝大部分人首先想到的就是建设成本高昂，一般公路平均每公里造价为三四千万，高速公路为五千至七千万，铁路为一亿到两亿元，而城市轨道建设项目一般为四亿至五亿元，甚至更有七亿、十亿的项目，建设项目的高成本显而易见。

建设成本高，当然其产生的效益也非一般城市公共交通项目可比。

（1）轨道交通一般采用列车编组化管理，运量很大，一般可达到1.5至6万人每小时，而普通公共交通仅能达到3300人每小时。

（2）轨道交通都采用全隔离的路权方式，极大的提高了安全性和可靠性，同时由于线路条件好，又有先进的控制系统，其运行速度很快。

（3）城市轨道交通建设项目基本都是采用电力牵引，对环境污染少，符合环境保护的社会发展大趋势。

（4）主要采用地下或高架方式设计，节省空间，缓解城市用地压力。

（5）轨道交通运行平稳，候车环境良好，乘车舒适性很好。

当然不是说除了建设成本较高以外，轨道交通建设项目存在的只是优点，它还存在着诸如与其他交通兼容性差、路网结构难于调整、运营成本高、技术条件要求高、建设施工环境复杂等劣势。

2.2城市轨道交通建设项目的施工特点

一般而言城市轨道交通建设项目的施工地点都是发达城市的繁荣地区，这里人口密集，经济发达，地面附着物多，对施工活动的要求较以往项目更多，主要表现在一下方面：

（1）鉴于城市轨道交通的特性和工程所处地点的环境，不仅要求主体工程机构必须坚固、稳定、耐久、安全，外观也要满足城市景观的客观要求，做到与城市的完美融合，即是所谓的内实外美，精益求精。

（2）轨道交通建设项目的建设完工，投入使用，会为这一地区带来巨大的经济、社会效益，其甚至可以用无可比拟来描述，故其工期都会比较紧。

再加上工程规模大，技术要求高，环境复杂，工期更是紧张。

（3）城市轨道交通建设项目的施工地点是在市区，房屋建筑林立，地下管线纵横交织，地面附着物复杂，施工作业空间受到限制；另外施工地区人口密集，对噪声污染、震动及沿线社区的生产、生活的干扰限制严格，对施工极其不利。

由此可见城市轨道交通建设项目对施工技术要求极为严格，工艺要求高；对环境影响大，环境保护措施要求严格。

综合城市轨道交通建设项目极其施工特点，我们知道城市轨道交通建设项目的成本、质量、进度、安全、环境保护控制工作异常严峻，在施工组织设计中应做好科学、严谨的安排。

2.3城市轨道交通建设项目施工组织中目标控制的现状

同其他项目的施工组织设计一样，城市轨道交通建设项目的施工组织中目标控制存在一些问题。

在一般的城市轨道交通的实施性施工组织设计的组织措施中，仅仅有保证安全、质量、工期